基于ANSYS的船舶轴系校中的双向优化研究

介绍了船舶轴系校中的双向优化计算的基本理论，建立了双向优化的物理模型和数学模型，并基于ANSYS环境提出了一种轴系校中优化的计算方法，并通过工程实例验证了该方法的适用性，对船舶轴系校中设计具有一定的指导意义。     

基于配置思想的船舶轴系设计软件图形化建模方法

文章针对现有船舶轴系设计软件在轴系校中、轴系振动等计算建立相应模型时数据编辑不便、数据利用率低以及程序较为固化等问题,提出基于配置思想的轴系图形化建模方法,通过配置思想将轴系各部件及其属性数据信息用数据库的形式存储为配置文件,在程序运行时加载,实现了船舶轴系的图形化建模。该方法使程序更为灵活,降低了代码的耦合度,提高了系统的开发效率,同时,该方法能够很好的与轴系校中、轴系振动等计算软件集成,使数据信息得以重复利用,增加了用户使用的便携程度。该方法已运用到实际项目中,且效果良好。     

船舶推进轴系的一般布置和校中计算

船舶推进轴系校中质量的好坏直接关系到船舶的航行安全,而影响轴系校中质量的因素很多,如船轴的加工精度、轴系的安装弯曲、船体变形、操作人员素质等。文中介绍了船舶推进轴系一般布置和校中计算的一些原理和方法,重点介绍合理负荷法的原理、计算步骤和计算方法等,并以某海洋工程船为例,详述了顶举试验的方法、程序和步骤与分析。     

船舶轴系轴承位置的双向优化研究

本文建立了船舶轴系轴承位置双向优化的物理模型和数学模型,探索了合适的优化设计方法,结合船舶轴系校中计算程序SCPS-A1,对轴系轴承位置进行了双向优化设计,并进行了实船计算。     

船舶轴系校中计算中优化算法的应用

本文以常见船舶轴系布置为基础,建立轴系校中计算数学模型,采用智能微群优化算法数值求解该数学模型。并对某3000吨级海监船进行轴系校中计算,结果表明智能微群优化算法求解出的轴系校中参数满足中国船级社相关规定的要求,该方法可以在轴系校中计算中推广使用。     

船舶轴系合理校中计算的Riccati传递矩阵法

本文采用分析船舶轴系合理校中问题的Riccati传递矩阵法,建立了考虑弹性支承和刚性支承两种计算模型,并对模拟实验台轴系进行了合理校中计算与实验。结果表明,该方法精度高、数值稳定,是分析船舶轴系合理校中问题的有效方法。     

三弯矩方程的改进及在船舶轴系动态校中中的应用

针对船舶轴系静态校中计算的缺点，对船舶轴系动态校中计算进行了理论分析，并对传统的连续梁三弯矩方程进行了改进，提出了对轴系同时进行垂直平面和水平平面校中计算的方法；同时，利用改进的三弯矩方程，开发了基于VB的计算软件，通过对实船轴系的校中计算与测试，证明是完全正确的。     

船舶柴油机轴系合理校中自动搜索的研究

本文用求多目标函数线性规划方法，在船舶柴油机轴系合理校中时，对轴承的合理变位进行搜索。求出满足轴系校中各项要求的轴承合理变位可行值。文章采用主机输出端法兰上的剪力和弯矩为目标函数，建立了相应的求解这类问题的模型和判定搜索方向的依据，编制了轴系合理校中计算的自动搜索程序。在实船计算中得到了满意的结果。     

螺旋桨水动力对电力推进轴系校中特性的影响研究

船舶推进轴系的校中质量是影响其安全、稳定和可持续运行的主要因素之一。现阶段用于指导工程实践的轴系校中方法大多为静态校中，如按直线校中、合理校中、轴承位置双向优化校中等。而动态校中尚处于理论研究阶段，鲜有人研究在船舶运行过程中螺旋桨水动力对轴系校中状态参数的影响。本文以某电力推进轴系为对象，通过建立该艇的桨-轴-艇体及其周围水域的三维模型，计算该艇在额定工况下运行时的螺旋桨水动力，并对比研究分析水动力对该轴系校中状态参数的影响。研究结果可为预测轴系运行动态参数和后续的轴系优化改型提供一定的参考。     

船舶轴系动态校中计算及模拟试验研究

作为轴系校中技术的发展,轴系动态校中的研究受到了重视。本文从船舶轴系动力学整体观念出发,通过对影响轴系校中诸动态因素的定量分析,以确保轴系工作的可靠性为目标,提出了轴系动态校中计算模型及计算方法,编制了计算程序,并对2艘货轮轴系进行了实算,分析了计算结果;同时在轴系动力学试验台上进行了动态校中模拟试验,列出了试验内容、方法及结果。对理论计算及模拟试验的结果进行了分析,得出了能反映轴系动态校中特徵的几点结论意见。     

船舶轴系校中多支承问题的研究

船舶轴系合理校中对保证轴系长期可靠运转极为重要。本文运用传递矩阵法对船舶轴系合理校中计算的多支承问题进行研究,从而进一步完善船舶轴系校中理论。     

非刚性轴承润滑与变形耦合下的轴系校中研究

轴承油膜是影响轴系校中的动态因素之一。在油膜刚度的计算过程中,较多学者采用船级社推荐值,或将轴承考虑为刚性,利用差分法或有限元法对其进行求解。文章对轴承弹性变形与油膜压力进行耦合分析,获得最优小扰动量,得到更符合实际情况的油膜刚度,利用vb.net编写有限元轴系校中软件并对某油船轴系进行校中计算,分析了轴承油膜对轴系校中的影响程度,可为船舶轴系校中计算及检验提供参考。     

考虑艇体变形影响的轴系合理校中

为提高潜器推进轴系校中计算的准确度,使计算结果与实际情况更为接近,必须考虑艇体变形对轴承变位的影响,并将其作为轴系校中计算的初始边界条件。通过三维有限元计算,分析模型潜器的整艇湿表面结构在重力和水压作用下的变形情况,由此获得艇体艉部的结构变形数据。提出“共线程度”的概念和计算方法,将艇体结构变形数据转化为轴系各轴承相对变位数据,作为潜器推进轴系合理校中计算轴承的初始变位。利用轴系合理校中计算程序,在考虑艇体变形和轴承刚度的条件下,对模型潜器的轴系布置进行优化计算。结果表明：安装时,1#、2#、3#轴承位于理论中心线上,4#轴承变位为理论中心线向上0.4 mm能够获得合理的轴系校中状态。     

基于ANSYS的轴系不平衡故障仿真研究

针对实际研究中难以对轴系故障进行实地模拟,应用了有限元仿真的方法。对实验室的轴系实验平台建立了有限元仿真模型,对轴承支撑建立了油膜-支座的耦合振动模型,并利用ANSYS对其不平衡故障进行模拟,通过模态分析和瞬态动力学分析,为轴系振动特性研究和故障诊断提供了依据。     

轴舵系照光找中工艺流程优化

在轴舵系照光找中方面，虽然传统拉线法设备简单、操作简便，但由于钢丝本身存在挠度，导致测量精度无法保证。随着超长轴系船舶不断增多和船舶建造精度的不断提高，拉线法已不能满足当前船舶建造精度的需要。优化后的轴舵系照光找中工艺采用光学仪器与激光设备代替拉线，所测量的数据更精准、更直观。经多型船实践证明，新的轴舵系照光找中工艺，通过改变过去照光的生产技术，不仅提高船舶建造效率和质量，而且为船厂进一步节约建造成本。     

金属转轴无线感应供电系统传输功率分析与结构优化

金属转轴扭矩、功率和形变等参数的在线检测在船舶等领域具有广泛的工程应用背景,对旋转机构的供电问题是影响检测可靠性和实用性的关键。传统的滑环和电池供电方式存在可靠性和寿命上的局限性。本文设计了一种用于金属转轴的侧置式感应供电系统,建立了磁场耦合单元的有限元分析模型,分析了互感耦合参数对系统传输功率和效率的影响,得出了在不同谐振拓扑结构下以最大传输功率为目标的最佳互感耦合参数,包括最佳的原副边线圈电感值及其比例等等关系,以及金属转轴与磁芯间距离。进一步分析了通过磁屏蔽技术和改进原边线圈绕制方式来提高金属转轴感应供电系统能量传输效率的可行性。最后通过实验验证了本文设计和分析方法的准确性和有效性。     

有限元法用于船舶轴系校中计算

针对某船舶动力系统试验用轴系,运用有限元法建立了轴系校中计算的力学模型,简述了轴系校中的计算方法及计算控制条件,详细介绍了轴承负荷影响系数、3种校中状态(直线校中冷态、合理校中热态、合理校中冷态)的轴线变形及轴承负荷、现场轴系校中(安装状态)的法兰开口及偏移值等计算结果,最后通过顶举法对轴承负荷进行实测检验,结果表明计算值与实测值吻合.说明采用有限元法进行轴系校中计算是非常有效的,是今后轴系校中计算的发展方向.     

艇体变形对轴系校中的影响

艇体变形是影响轴系校中质量的重要因素,以深水潜器为研究对象,通过建立潜器的三维有限元模型,提出利用弹簧约束调节潜器重力与浮力平衡的方法,分析潜器处于正浮状态时,在重力、浮力和静水压力作用下的艇体变形,得出潜器轴系各个轴承的位移数据,并分析轴承位移造成的轴承负荷变化。为艇体变形影响下的潜器轴系校中提供依据。分析结果表明：耐压艇体内的轴承位移要小于耐压艇体外,支撑轴承的艇体结构的差异会导致轴承位移大小的不同,从而导致各个轴承负荷变化也不一样,艇内液舱的不对称布置会导致位于该液舱上轴承产生较大的横向位移和横向轴承负荷。     

船舶尾轴架动刚度的测量及应用

采用实验方法对某舰尾轴架进行动刚度测量,得到了前尾轴架的横向动刚度曲线,后尾轴架的横向和纵向动刚度曲线;分析尾轴架的动刚度曲线,可得到尾轴架结构的固有频率.用有限元方法对尾轴架固有频率进行计算,比较表明两结果吻合较好.建立了船舶轴系的有限元模型,轴架支撑处动刚度用广义弹簧-阻尼器系统进行模拟.进行了在横向冲击载荷作用下考虑支承结构动刚度的轴系横向冲击响应计算.     

潜艇方向舵舵轴的应力分析

针对某潜艇舵传动装置仿真试验样机，利用简支梁、三弯矩方程和有限元方法对舵轴系统进行了建模、计算及数值分析，为使潜艇舵轴各部件尺寸更趋合理提供设计依据。